十年滄桑憶宗師
——紀念蔣民華院士逝世10周年

王繼揚

日月穿梭，光陰荏苒，蔣民華先生離我們而去不覺已是十載，斗轉星移，世事滄桑，蔣先生的音容笑貌仍歷歷在目，他的豐功偉績更歷久彌新。

記得是1978年7月末，我結束了工廠十年“再教育”，終于來到了向往已久的山東大學，“歸隊”于晶體材料研究室。還記得報到后的第二天下午，我見到蔣先生，幾乎沒有任何寒暄，他將我派到北京中國科學院化學研究所參加結晶學和X射線衍射培訓班。從此，我在蔣先生的指引下走上了為之貢獻一生的晶體研究和應用之路。

蔣先生出身書香門第，少時偏愛登山，心有凌云志，足向萬里行，臨海(浙江省臺州)家鄉綿延的群峰，啟迪著先生兒時的夢想，磨礪了他執著的意志。1952年新中國第一次高考，蔣先生被山東大學錄取，輾轉千里來到青島求學問道。他學習刻苦，積極上進，不但以全優的成績獲準提前畢業留校任教，還加入了中國共產黨。1957年，蔣先生有幸在廈門大學得到盧嘉錫先生親傳，學習晶體和晶體學。盧先生介紹的有關晶體的神奇應用使他著迷，同時又為中國還未長出有用的好晶體而惋惜，他暗下決心，一定要長出我們中國自己的晶體。

廈門回來后，他在青島成立了當時只有三人的晶體生長小組，國內最早最大的壓電晶體酒石酸鉀鈉(KNT)正是從這里誕生。為了滿足海軍對于聲吶應用的需求，小組堅持不懈地研制適合我們自己海域應用的新晶體。大尺寸磷酸二氫銨(ADP)晶體在他們的手中完成并獲得應用，1964年獲得“工業新產品獎”，這也是當時山東大學獲得的第一個科技獎勵。從此，山東大學的晶體研究逐步走向全國，走向世界，走上為國防、為國計民生服務的康莊大道。育晶同時，蔣先生和他的同事們不忘育人，20世紀60年代山東大學化學系晶體專業培育出的一批批骨干，走向全國乃至世界，這些精英成為中國晶體事業發展的繼承者，也成為山東大學晶體事業發展的棟梁。

1978年，山東大學晶體材料研究所得到教育部批準成立，這是以蔣先生為首的老一輩開創者的心血結晶，從三人小組到研究室，從青島遷址濟南(1958年)，從單一水溶液法晶體生長到提拉法、熔鹽法多種生長方法，從單一晶體生長到晶體結構、晶體物理和應用研究，這里已經成為中國晶體事業的重要基地。山東大學晶體材料研究所的成立標志著山東大學的晶體研究走向蓬勃發展新階段。

20世紀70年代末，正是我國文化大革命后百廢待興、欣欣向榮的“科學的春天”，也是我國改革開放、奮發圖強走向國際的年代。1979年10月，蔣先生前往德國科隆大學晶體學研究所訪問，三個月的訪問期間，蔣先生長了一種新晶體并測試了其性質，隨后還寫了論文，這些工作令所長豪休教授刮目相看。從此這位德國教授成為中國晶體界和中國人民的好朋友，為中國培養了許多研究骨干，甚至在七十歲高齡時開始學習中文，并多次訪問中國。

1969年，因國防需要，國家下達了從重水中生長磷酸二氘鉀(DKDP)晶體的任務。時值特殊歷史時期，為國效力的決心使當時正在“靠邊站”的蔣先生積極要求參加任務，從此重獲科研機會。經過十余年的研究，蔣先生從生長實踐中敏銳地發現，盡管KDP和DKDP晶體類似，但DKDP晶體存在單斜和四方兩相，正是從其單斜穩定相區以四方亞穩相生長出優質晶體。這項研究成果以英文發表在JournalofCrystalGrowth上，這是文革后山東大學首次在國際權威刊物上發表論文。成果在國際上引起強烈反響，當時國際上普遍認為從亞穩相生長不出好晶體，作出這一論斷的美國時任國際晶體生長組織主席、貝爾實驗室的勞迪斯(R.Laudise)博士親自來到中國，當他在蔣先生陪同下看到從亞穩相中生長的優質晶體時感嘆不已，當場表示要修改其所著《晶體生長》一書中的論斷。回國后，他發函邀請蔣先生參加當年在莫斯科召開的第八屆國際晶體生長會議，蔣先生的參會受到極大重視，交了很多國際朋友，為中國晶體走向世界創造了機會，為中國參加國際晶體生長組織奠定了基礎。

圖2 勞迪斯訪問山東大學合影(1980年，前排左5蔣民華，左6勞迪斯，后排左2為本文作者)

圖3 蔣先生參加莫斯科國際晶體生長會議留影(1980年)

圖4 《人民日報(海外版)》報道

20世紀80年代的中國，晶體研究百花齊放，成果累累。中國科學院福建物質結構研究所在盧嘉錫先生領導下，陳創天先生和一批中青年骨干在長期科研實踐和理論研究基礎上，提出了探索無機非線性光學晶體的“陰離子基團”理論，并在國際上推出了第一個“中國牌”晶體——偏硼酸鋇(BBO)；南京大學馮端先生領導開展了“聚片多疇鈮酸鋰”晶體的研究，為其后閔乃本先生等提出“介電體超晶格”理論和實踐拉開了序幕；山東大學在蔣民華先生領導下開展了有機-無機復合(半有機)晶體的研究，提出了“雙基元復合”模型，同時也開展了磷酸鈦氧鉀(KTP)晶體的生長研究。

在20世紀80年代前，除了KDP一類水溶晶體外，一直沒有綜合性能優良的晶體可以將1.064 μm激光轉換成綠光，應用急需，全世界都在關注。蔣先生領導團隊經過近兩年攻關，找到了和晶體組分相應的多磷酸鹽熔劑，用獨創的熔鹽法生長了優質的KTP晶體，并依靠深厚的晶體物理研究基礎研究了正交晶系晶體特性，成功制作了KTP晶體倍頻綠光器件并實現批量生產，成為中國第一個出口西方國家的高技術產品。蔣先生親自組織生產和經營，從規格、質量和價格等多方面與國外客戶溝通，面對外商壓價戰術不急不躁，據理力爭，其高超的談判技巧使外商心悅誠服。教授參與外貿，沖破了千年來“君子重義、小人重利”的傳統觀念束縛，打破了我國“高技術只進不出的沉悶局面”。《人民日報》1986年11月2日以“教授言商”為題作專門報道和評論，褒揚蔣先生首開科技成果產業化先河之功績。KTP晶體出口是當年廣交會數額最大的高技術出口貿易項目，同時期KTP晶體成果獲得國家科技進步二等獎。

20世紀80年代是山東大學晶體研究成果豐收的年代，蔣先生指導研究生發明的磷酸精氨酸(LAP)晶體獲得國家發明一等獎；在國際上首次從激光自倍頻晶體四硼酸鋁釔(NYAB)中得到有效倍頻綠光輸出，獲教育部科技進步一等獎。在獲得眾多科技成果的同時，也凝聚了一支團結拼搏合作創新的科研隊伍，為其后的發展奠定堅實基礎。

20世紀80年代也是山東大學晶體事業發展的光輝年代。1982年始，蔣先生為建設國家級科研平臺嘔心瀝血，到教育部、國家科委和國家計委等匯報山東大學晶體成就。我隨蔣先生背著幻燈機四處奔波，用自制的幻燈片向各級領導展示山東大學生長的晶瑩剔透DKDP、KTP和NYAB等晶體，講述它們的重要性和意義。不懈的努力使討論中的“國家工業發展中心”最后定名為“晶體材料國家重點實驗室”并于1984年開始建設，和南京大學固體微結構物理國家重點實驗室等十個實驗室成為我國首批建設的國家重點實驗室，這是當年科技改革中的大事，被稱為沖破舊科研體制的“一聲春雷”。實驗室于1987年通過驗收并正式開放運行，實驗室的成功實踐和經驗也成為國內重點實驗室建設和運行的日常規范，而蔣先生為晶體材料國家重點實驗室所確立的“需求牽引，單晶為本”的方針，也成為晶體材料實驗室、研究所乃至中國晶體界所普遍接受的指導方針。這一時期，以晶體材料研究所為主體，建立了凝聚態物理碩士點、博士點和博士后流動站，到20世紀90年代，又建立了材料科學與工程一級學科博士點，還和化學學院共同建立了無機化學博士點，并獲批凝聚態物理國家重點學科。山東大學成為中國晶體人才培養的搖籃，一批批風華正茂的青年學者、工程技術人員從這里走向工作崗位。

圖5 晶體材料國家重點實驗室驗收會(1987年)

20世紀80年代，也是中國晶體發展的輝煌時期。我國209所鈮酸鋰晶體被國際同行譽為“中國之星”， BBO晶體的發現和應用被美國視為來自中國的挑戰，承認中國的晶體研究已經處于國際前沿。也在這一時期，中國科學院福建物質結構研究所陳創天和吳以成等在陰離子基團理論的指導下發現和生長的紫外非線性光學晶體三硼酸鋰(LBO)，被國際晶體界和激光界所應用，并在福州以BBO和LBO晶體為主要產品成立了“福晶科技有限公司”，成為國際知名的晶體材料和器件公司，帶動了中國高技術產業的發展。也是在這一時期，南京大學閔乃本先生提出了能完美解釋一系列晶體生長現象的“亞臺階生長理論”，被國際上稱為“閔氏理論”，同時聚片多疇晶體的研究也逐步深入，在此基礎上提出和形成了“介電體超晶格”理論，一系列嶄新的結果令人耳目一新。同期，北京中材人工晶體研究院沈德忠、黃朝恩先生等采用熔鹽法生長了KTP晶體和LBO等晶體，特別是沈先生成功地生長了相變點多、公認最難生長的晶體之一——鈮酸鉀(KN)單晶。另外，中國科學院上海硅酸鹽研究所、北京中材人工晶體研究院等單位的水晶、云母和金剛石等單晶的研究成果也為國際矚目；中國科學院物理研究所生長了一系列碘酸鹽晶體，中國科學院上海光學精密機械研究所生長了先進的鈦寶石激光晶體……這一時期中國人工晶體研究呈現百家爭鳴、百花齊放的格局，與蔣民華、閔乃本、陳創天先生及許多晶體界前輩的領導和親力親為密不可分，而到20世紀80年代末國家863計劃的實施，更為晶體的進一步發展提供了支撐。

正是由于蔣先生對我國功能晶體的卓越貢獻，1991年當選為中國科學院學部委員(院士)，當年一起評選為學部委員的還有閔乃本先生等，他們相互支持努力實踐，為中國材料科學和工程界作出了杰出貢獻。

圖6 閔乃本、蔣民華和陳創天先生(左起)在第9屆國際晶體生長會議(1989年，日本 仙臺)

圖7 師昌緒先生授予蔣民華學部委員證書(1991年)

從20世紀90年代起，蔣先生的學術領導和影響已經遠遠超出山東大學和功能晶體的范疇。1989年6月，863新材料領域專門成立了人工晶體專家組，負責協調我國人工晶體基礎研究和應用轉化。由閔乃本先生任組長，蔣民華先生任副組長，負責協調統籌各個研究機構的力量協同攻關，為我國人工晶體研究和產業化做了許多工作。其后，蔣先生又擔任了國家863計劃新材料領域功能材料專家組組長，并繼曾漢民、郭景坤先生后擔任了863新材料領域第三屆首席科學家。蔣先生意氣風發，把863新材料領域的工作放在首位，不辭勞苦，走遍大江南北深入調研了解我國新材料領域現狀，有序布置了許多前沿研究，特別是針對我國新材料研究的短板進行了布局。

到目前為止，一些仍起重要作用的項目和成果都曾得到蔣先生的重點關注和支持，且收到了明顯的效果，如晶體生長裝置的開發，用于MOCVD的有機金屬化合物氣體的研發，先進電池材料的研究和產業化等。蔣先生的深謀遠慮、高屋建瓴將會為后人所銘記。

圖8 “863計劃”新材料領域前四屆首席科學家(1999年)

圖9 本文作者與蔣民華先生在863十周年成果展留影

2000年7月，在教育部主持下，山東大學、山東工業大學和山東醫科大學并校成立新的山東大學。千禧之年，整合了山東大學材科學科優勢力量的山東大學材料科學與工程學院成立，蔣先生親任院長。在他的主持下，山東大學的材料科研力量得到加強。其時，蔣先生還特別提出“育晶育人”的思想，倡導科研促教學，以教學培養人才，科研實力和人才培養雙管齊下。為培養優秀人才，在材料學院成立了材料物理與化學基地班，認真貫徹了當時展濤校長提出的“山東大學要培養國內最好的本科生”要求。

同一時期，深紫外非線性光學晶體氟代硼鈹酸鉀晶體(KBBF)的研究正處于關鍵階段。這種可用于深紫外波段的晶體于20世紀90年代初便已由中國科學院福建物質結構研究所陳創天團隊合成，按照“陰離子基團”理論的預測，這是第一個可以實用于深紫外波段的晶體。但是，從發現至1999年，由于其獨特的層狀生長方式導致難以突破實用所要求的2 mm厚度難關，國際有影響的刊物LaserFocusWorld刊文稱“深紫外波段呼喚新的中國晶體”。一個偶然的場合，負責KBBF項目的陳創天先生邀我們也參與KBBF晶體的生長攻關，我向蔣先生匯報時，他認真地要求我們認識到工作的難度，并注意搞好合作。在與劉耀崗、魏景謙教授，以及博士生張承乾等的共同努力下，用不到兩年的時間，采用自發成核方法終于在實驗室首次生長出厚度超過2 mm的KBBF晶體，并從中加工出20 mm×20 mm×1.8 mm的晶體器件。陳創天和許祖彥先生等發明了耦合棱鏡專利方法，于2003年首次獲得了深紫外諧波光輸出，該成果被學術界譽為“實現了3個國際首創，獲得2項世界紀錄”。這項成果的研究從中國科學院福建物質結構研究所起步，是國內中國科學院理化技術研究所、山東大學和中國科學院物理研究所等科研機構在國家“973”計劃等支持下獲得的合作成果，被譽為“我國不同單位通力合作攻關的典型成果”。KBBF的成功生長和隨后在深紫外科學儀器的應用，是我國科技界引以為豪的成就，KBBF晶體及器件也成為我國向西方工業國家禁運的首個高技術產品。由于這一成果，蔣先生與陳創天、許祖彥先生共同獲得2007年求是杰出科技成就集體獎“深紫外非線性光學晶體的發現、生長及其應用研究”。2009年Nature雜志以“藏匿的中國晶體珍寶”為題報道了這一成果，稱“這是一塊完美的晶體，它確實可以使整個領域向前發展，前提是‘如果您能夠得到它’，其他國家在晶體生長方面的研究，目前看來還無法縮小與中國的差距”。

圖10 楊振寧先生在“求是獎”慶祝酒會上和陳創天、蔣民華和許祖彥先生合影(2007年)

這一時期，蔣先生在山東大學最為關心和支持的研究工作，除了半導體LED和SiC晶體外，還有激光自倍頻晶體。在蔣先生領導下, 半導體LED已經開花結果，以山東大學成果為基礎創立了山東華光光電子公司，實現了LED和LD產業從材料到器件到生產的全鏈條貫通，成為國內首屈一指的企業。SiC晶體的研究也從引進人才、引進設備開始，到后來從晶體生長、加工到器件制備獲得全面提升，成為蔣先生從光電功能到半導體晶體轉型獲得成功的典型范例。

激光自倍頻晶體是指一種晶體同時具備激光介質和非線性光學兩方面的功能。山東大學從20世紀80年代開始，從四硼酸鋁釔釹(NYAB)晶體的生長取得突破到摻鐿四硼酸鋁釔(Yb∶YAB)晶體獲得國際最高的瓦級綠光輸出，研究持續20年但一直難以產業化。由于是完全自主的創新工作，蔣先生尤其重視這類晶體的研究和實用化。20世紀90年代末，法國科學家Aka發現了一類新的非線性光學晶體，是硼酸鈣氧釔(YCOB)及同族晶體硼酸鈣氧釓(GdCOB)等，其組成Y或Gd用激活離子Nd或Yb取代就成為激光自倍頻晶體。這類晶體屬單斜晶系，晶體生長和位相匹配等都呈現低對稱性特點。蔣先生從20世紀80年代始就強調晶體對稱性與晶體物理和激光性能關系研究，更強調對晶體低對稱性的研究。在蔣先生學術思想指導下，我們從提出最佳自倍頻晶體篩選原則，到研究這類晶體的低對稱特性，理論結合實驗終于發現單斜(低對稱)晶體的最佳位相匹配方向并不位于主平面，而是位于一個或幾個特定方向，該方向的激光倍頻效率比主平面上效率會高一個量級，這一重大發現成為這一類晶體實用的關鍵。但是，由于低對稱性晶體在實際倍頻角度、激光參數的各向異性等方面的復雜性，特別是晶體吸收與泵浦的匹配等對輸出激光效率等非常關鍵，這一研究持續起伏十余年，終于在2009年開始在青島鐳視投產，2010年通過由閔乃本院士主持的成果和產業應用鑒定。又經歷十年，才在產業界開辟一片新天地。值得向先生匯報和告慰的是，由先生親自開拓和支持的這一研究目前正進一步深入，關于激光自倍頻晶體的理論和實踐，在一代代山大人的堅持和開拓下形成了我國功能晶體研究的又一個特色優勢，他和閔先生支持的產業也邁出堅實的步伐。2019年鐳視公司成立十周年紀念時，以自倍頻晶體所生產的綠光模組產值已過億元人民幣，所開發的產品遍及各個方面，為我國國防和經濟建設提供了重要支撐。

這一時期，作為863首席科學家和晶體界的學術領導人，蔣先生竭力推動功能材料的基礎研究和產業化，同時作為國際知名的材料科學家，蔣先生擔任了國際晶體生長組織的執委，創導開展了中、日雙邊晶體材料生長和材料研討會，密切加強中日雙方的晶體材料研究和合作交流。特別是和日本福田教授等發起組織了“亞洲晶體生長和晶體技術國際會議(CGCT)”，并于2005年在北京組織了CGCT-3，團結了亞洲和國際晶體生長界，提高了中國晶體的國際地位，也為我國承擔和組織國際晶體生長會議準備了條件。

2004年，在美國舉行的國際晶體生長會議上，盡管大部分中國代表因未能及時獲得美方簽證缺席會議，但會議還是以優勢決定由中國在北京承辦第18屆國際晶體生長會議(ICCG-18)，這是該會第一次由中國承辦，蔣先生擔任會議主席。

圖11 閔乃本、蔣民華、陳創天、佐佐木孝友和吳以成先生合影(左起,1997年)

圖12 北京奧運會火炬手蔣民華(2008年)

新世紀初的十年，是年屆古稀的蔣先生最為忙碌的十年，也是他意氣風發、銳意進取的十年，他經常每日一地，負責各種工作，參加各種會議。2008年北京奧運會火炬傳遞中，蔣先生作為“火炬手”手持奧運火炬英姿颯爽跑完全程，一時傳為佳話，他在留影上親手寫下了：“科學研究也需要奧運拼搏精神”。

正在積極籌備國際晶體生長會議之時，蔣先生一直健康的身體終于禁不起經年累月的過勞。2008年深秋初冬，蔣先生在連續兩天會議后又趕往杭州參加會議，從南京到德清途經常州市時，傳來蔣先生突發急病的消息，同去的陶緒堂及時前去。此次病來突然，病去抽絲，待到次年“五一”才終于痊愈出院。

第18屆國際晶體生長會議于2010年8月8日在北京如期舉行，這次盛會參會人數逾千人，中外代表各半，會議的規模、交流的深度和廣度、各項活動的安排備受贊揚。當時的國際晶體生長組織主席切爾諾夫教授評論說：這是一次空前的會議，是他經歷過的歷次國際會議中最好的，希望今后還有機會看到組織得這么好的會議。會議高度評價中國晶體界的成就，高度評價蔣先生、閔先生和陳先生等中國晶體科學家的成果以及為國際晶體界所作的貢獻，然而，作為會議主席的蔣先生因為突然疾病沒能參會，成為一大憾事。

盡管重病纏身，蔣先生仍樂觀向上，甚至在手術后的日子里還向往著為中國晶體界貢獻自己的才智和力量。我們也希望有蔣先生指路，有蔣先生循循善誘和諄諄教導，然而天不遂人意，病魔終究毫不留情地奪去了我們的熱望。

圖13 病后康復的蔣民華先生和夫人汪復寧教授(2009年)

圖14 蔣民華先生(2009年，北京國際會議中心)

蔣先生離我們而去已經整整十年了！十年時間，在歷史中不足長河之水一滴，但世事滄桑，過往難追，撫今思昔，蔣先生的身影還歷歷在目，他的教誨正音猶在耳。這十年中，特別是近兩年，我們更是在認真地反思，如何能更好地繼承和發揚蔣先生開創的事業？真正認識和實踐這點也是不容易的事情。蔣先生一生光明磊落，博大精深，充滿著人格魅力。這種人格魅力，包含了他一心向黨、為國為民的政治向心力，登高望遠、高屋建瓴的科學洞察力，團結拼搏、協作創新的人際凝聚力，奮勇向前、永不言敗的科研戰斗力，以及寬大包容、平易近人的領導親和力。正是蔣先生的人格魅力及其卓越的領導能力，造就了山東大學晶體事業的輝煌，他為中國和國際晶體生長界貢獻了畢生的精力和才智，是中國晶體科學研究長路上一座高聳的豐碑！在新時代我們更要努力發揚蔣先生的精神，為中國晶體事業的振興而努力！有朝一日，希望我們能欣慰地報告蔣先生，您用自己的心血開辟的科學道路的前沿，新曙光已經出現，中國功能晶體的成就將令世界億萬人羨慕，它將更莊嚴而絢爛地照亮全世界！我們希望以此告慰蔣先在天之靈。蔣先生，您安息吧！

致謝：本文初稿請汪復寧、葛傳珍、俞琳華女士以及吳以成、祝世寧、歐陽世翕、黃朝恩和陳皓明等先生審閱，蔣宛莉協助寫作并提供了蔣先生的照片，在此衷心感謝！